本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，具體涉及sigma1r蛋白或其編碼基因作為治療慢性阻塞性肺疾病靶點(diǎn)的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、慢性阻塞性肺疾病(chronic?obstructive?pulmonary?disease，copd)是一種以對有害顆?；驓怏w的持續(xù)氣道炎癥反應(yīng)為特征的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，已成為全球第五大公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)和第三大死亡原因。copd的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及吸煙、環(huán)境污染和遺傳易感性等因素?，F(xiàn)有的治療手段包括藥物治療和非藥物治療。藥物治療包括使用支氣管擴(kuò)張劑、糖皮質(zhì)激素等；非藥物治療包括肺康復(fù)、肺移植或氧療和機(jī)械通氣等。雖然這些療法可以部分緩解癥狀和改善生活質(zhì)量，但無法根治疾病，也難以逆轉(zhuǎn)肺部損傷。目前的copd治療手段以對癥治療為主，缺乏針對疾病本質(zhì)的精準(zhǔn)干預(yù)，尤其是對copd中關(guān)鍵分子和致病機(jī)制的靶向調(diào)控有限。此外，大多數(shù)藥物的療效在不同患者中存在顯著差異，且對疾病進(jìn)展和終末期并發(fā)癥的控制力不足。因此，探索新型治療策略迫在眉睫。

2、基因靶向治療是近年來copd研究的前沿方向，通過精準(zhǔn)調(diào)控致病相關(guān)基因的表達(dá)，解決現(xiàn)有療法的局限性。相比傳統(tǒng)治療方法，基因靶向治療具有以下顯著優(yōu)勢：1)靶向治療的精準(zhǔn)性：靶向治療的核心在于識別copd的關(guān)鍵致病基因和分子通路，從根源上干預(yù)疾病進(jìn)程。2)改善療效和減少副作用：傳統(tǒng)治療往往影響多個(gè)生理過程，可能帶來全身性副作用?；谥虏』虻陌邢蛑委熌軌蚓珳?zhǔn)作用于病變細(xì)胞，減少對正常細(xì)胞和組織的影響，提高療效的同時(shí)降低不良反應(yīng)。3)個(gè)性化醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)：基因靶向治療基于患者的遺傳背景和分子特征，提供個(gè)性化的治療方案，更適合copd這種異質(zhì)性較高的疾病。4)減少藥物副作用：傳統(tǒng)藥物往往需要長期使用，副作用顯著，而基因靶向治療可以通過短期干預(yù)獲得長期療效，顯著降低副作用發(fā)生率。5)潛在的疾病修復(fù)能力：一些基因靶向策略不僅能延緩疾病進(jìn)展，還可能通過誘導(dǎo)組織再生或修復(fù)實(shí)現(xiàn)部分功能恢復(fù)。

3、sigma1r是一種由sigma1r基因編碼的具有分子伴侶活性的受體蛋白，目前人們認(rèn)為sigma1r普遍定位在線粒體相關(guān)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜(mitochondria-associated?membranes，mam)上，廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)及其他組織中。sigma1r作為一種多功能受體，在神經(jīng)保護(hù)、疼痛調(diào)節(jié)、骨代謝等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。目前尚未有關(guān)于sigma1r在慢性阻塞性疾病治療方面的應(yīng)用報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有治療策略的局限性與不足，提供一種sigma1r蛋白或其編碼基因作為治療copd靶點(diǎn)的應(yīng)用。本發(fā)明探究了sigma1r在copd中的表達(dá)情況及其對細(xì)胞程序性死亡參與的copd疾病進(jìn)展的影響。結(jié)果表明，sigma1r在copd患者、大鼠模型及細(xì)胞模型中表達(dá)顯著升高，通過降低其表達(dá)可以顯著降低細(xì)胞程序性死亡，顯著緩解肺功能和肺組織損傷，為治療copd提供了新的治療靶點(diǎn)，為制備治療copd藥物提供了依據(jù)。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

5、第一方面，本發(fā)明提供了sigma1r蛋白或其編碼基因作為治療慢性阻塞性肺疾病靶點(diǎn)的應(yīng)用。

6、具體地，我們通過pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，copd肺基因表達(dá)數(shù)據(jù)集(gse69818)中sigma1r的mrna表達(dá)與copd生物標(biāo)志物mmp1、mmp2和mmp8的mrna表達(dá)之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的相關(guān)性，表明sigma1r在copd疾病進(jìn)展中發(fā)揮重要作用；進(jìn)一步地，通過香煙煙霧聯(lián)合反復(fù)細(xì)菌感染的方法建立copd模型大鼠，進(jìn)一步驗(yàn)證了在copd模型大鼠中sigma1r的表達(dá)相比健康大鼠顯著升高，并發(fā)現(xiàn)高表達(dá)sigma1r誘導(dǎo)了自噬、壞死性凋亡和細(xì)胞焦亡的發(fā)生，進(jìn)而造成肺組織損傷，肺功能減弱，基于以上研究內(nèi)容，sigma1r蛋白或其編碼基因具有作為治療copd新靶點(diǎn)的巨大潛力。

7、第二方面，本發(fā)明提供了抑制sigma1r蛋白活性或降低其編碼基因表達(dá)的物質(zhì)在制備治療慢性阻塞性肺疾病藥物中的應(yīng)用。

8、具體地，所述抑制sigma1r蛋白活性或降低其編碼基因表達(dá)的物質(zhì)包括特異性干擾sigma1r編碼基因表達(dá)的小分子干擾rna、或特異性抑制sigma1r蛋白后行或其編碼基因的小分子化合物、或特異性與sigma1r蛋白結(jié)合的抗體或胚體、或中藥提取物苷類活性物質(zhì)。

9、具體地，特異性干擾sigma1r編碼基因表達(dá)的小分子干擾rna包括shrna、sirna、dsrna、mirna。

10、具體地，shrna的核苷酸序列為seq?id?no.1或seq?id?no.2，具體為：

11、shsigma1r#1:tgcagtgggtgttcgtgaatg?seq?id?no.1

12、shsigma1r#2:tacgcagagcttcgtcttcca?seq?id?no.2

13、具體地，特異性抑制sigma1r蛋白或其編碼基因的小分子化合物為bd1047、bd1063、s1ra中的任意一種。

14、具體地，中藥提取物苷類活性物質(zhì)包括淫羊藿苷、人參皂苷rh1、黃芩苷、黃芪甲苷、橙皮苷中的任意一種。

15、具體地，我們通過香煙煙霧聯(lián)合反復(fù)細(xì)菌感染的方法建立了copd大鼠模型，對copd大鼠模型分別給藥sigma1r小分子抑制劑bd1047和淫羊藿苷，與健康大鼠相比，bd1047和淫羊藿苷均實(shí)現(xiàn)對sigma1r特異性抑制，改善copd大鼠肺功能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明抑制sigma1r的表達(dá)可以逆轉(zhuǎn)煙霧誘導(dǎo)的自噬、壞死性凋亡及細(xì)胞焦亡參與的copd進(jìn)程，從而達(dá)到治療copd的目的，基于以上研究內(nèi)容，抑制sigma1r蛋白活性或降低其編碼基因表達(dá)的物質(zhì)可作為治療慢性阻塞性肺疾病的新藥物。

16、(三)有益效果

17、本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)sigma1r的mrna表達(dá)與copd生物標(biāo)志物mmp1、mmp2和mmp8的mrna表達(dá)之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的相關(guān)性，表明sigma1r在copd疾病進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。我們通過香煙煙霧聯(lián)合反復(fù)細(xì)菌感染的方法建立copd模型大鼠，進(jìn)一步驗(yàn)證了在copd模型大鼠中sigma1r的表達(dá)相比健康大鼠顯著升高，這與數(shù)據(jù)分析結(jié)果保持一致，表明sigma1r有作為治療copd新靶點(diǎn)的潛力。

18、在動物實(shí)驗(yàn)中，我們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了高表達(dá)sigma1r誘導(dǎo)了自噬、壞死性凋亡和細(xì)胞焦亡的發(fā)生，進(jìn)而造成肺組織損傷，肺功能減弱；為此，我們對copd大鼠模型分別給藥sigma1r小分子抑制劑bd1047和淫羊藿苷，發(fā)現(xiàn)了sigma1r抑制劑或者ica都能明顯改善copd模型大鼠的肺功能。與健康大鼠相比，copd模型大鼠肺組織中的sigma1r、自噬和壞死性凋亡相關(guān)蛋白(beclin-1、atg5、p-rip3和p-mlkl)表達(dá)水平顯著升高，在經(jīng)過ica或bd1047處理后可逆轉(zhuǎn)上述蛋白表達(dá)水平變化。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了上述結(jié)論，cse誘導(dǎo)a549細(xì)胞后，明顯增加了a549細(xì)胞中sigma1r、自噬和壞死性凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)，在抑制sigma1r的表達(dá)后可以逆轉(zhuǎn)煙霧誘導(dǎo)的自噬、壞死性凋亡及細(xì)胞焦亡參與的copd進(jìn)程，從而達(dá)到治療copd的目的。

19、總而言之，我們證明了通過靶向抑制sigma1r調(diào)控的細(xì)胞程序性死亡能夠成為治療copd的新療法。sigma1r可作為治療copd的新靶點(diǎn)，抑制sigma1r蛋白活性或降低其編碼基因表達(dá)的物質(zhì)可作為治療慢性阻塞性肺疾病的新藥物進(jìn)行開發(fā)研究。